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2020-10-28 18:22:13 作者:本网发布来源:中国腐蚀与防护网 分享至:

“女娃游于东海,溺而不返,故为精卫,常衔西山之木石,以堙于东海。”——《山海经》


古时,人们对大海充满幻想。如今,海洋成为人类存在与发展的资源宝库。


我国拥有广阔的海洋活动空间和丰富的海洋资源,如何走好海洋经济这步棋,是未来中国经济发展关键问题之一。


然而,严苛的海洋环境造成的腐蚀严重制约着相关产业发展,腐蚀防护已经是世界性难题。


瞄准耐腐蚀关键技术,江苏沙钢集团充分发挥自身科研、创新、装备优势,依托沙钢钢铁研究院,聚力“产学研”合作攻关,研发出高强度长寿命耐腐蚀钢筋——HRB400M,一举打破国际技术壁垒,实现从“跟跑”到“领跑”的跨越。

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领先一步,率先启动耐腐蚀钢筋研发


沐浴着改革开放的浩荡春风,沙钢从一个45万元的轧钢车间起家,于时代大潮中劈波斩浪,成长为总资产2900亿元,年产钢能力超4000万吨,以钢铁为主,资源能源、金融期货、贸易物流、风险投资、大数据等板块多元发展的跨国企业集团,世界500强企业。


“认真做事、领先一步、创新思维”是沙钢跨越发展的“秘诀”。自成立之时,沙钢就开始制定自己的五年规划,着眼世界最前沿科技、工艺、技术、装备,前瞻性的谋定五年甚至十年发展脉络。


秉承“领先一步”的发展理念,早在2010年,沙钢钢铁研究院就启动了耐腐蚀钢筋研发项目。彼时,沙钢已是全国生产规模最大、品种最全的优质螺纹钢生产基地之一,先进的装备和成熟的工艺技术为研发奠定了坚实基础。


“国内外因钢筋腐蚀导致混凝土开裂、剥落,工程尚未达到设计年限便提早失效的例子比比皆是。”沙钢钢铁研究院相关负责人介绍,有调查显示,我国每年因腐蚀造成损失上千亿美元,且每年都在增加。


然而,当时较为成熟的环氧树脂泰国钢筋、不锈钢钢筋等赛程技术掌握在少数西方国家手中,并且存在成本高、可塑性差、焊接难、与混凝土基体粘结力下降等种种弊端,难以大范围推广应用。机遇与挑战并存,沙钢耐腐蚀技术研究“快马加鞭”。


2013年,沙钢与东南大学、江苏省建筑科学研究院合作,启动“海防工程用高耐腐蚀与长寿命高强钢筋制备及应用技术”项目,从钢筋自身性能和混凝土环境下耐腐蚀性实际表现入手开展联合攻关。该项目列入江苏省重大战略产品产学研联合攻关项目。

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百炼试“金” ,沙钢 HRB400M实现国际原创


工欲善其事,必先利其器。沙钢投入资金4000多万元,引进国际上最先进的盐雾实验箱、真彩共聚焦显微镜、真空感应熔融炉等高端设备,为研发项目顺利进行提供了坚强保障。


沙钢钢铁研究院科研人员组织攻关小组,与东南大学密切协作,实验室研究与实际场景应用同步进行。广泛调研、设计成分、实验室冶炼、工厂试制、工业生产……研发人员不分白昼、挑灯夜战的辛苦自不必说,一组数字可足以证明过程的艰辛:30余种合金成分设计,40余炉小钢锭冶炼,100多根小方坯焊接轧制,400多组力学性能测试,近千个腐蚀样品检测……


“十年”磨一剑,一朝试锋芒。沙钢高强度长寿命耐腐蚀钢筋HRB400M实现批量生产供货,并形成400MPa-700MPa系列强度等级,其强屈比大于1.3,最大力总伸长率超过9.0,兼具优越的抗震和抗大变形性能。最关键期的是,HRB400M耐腐蚀性达到普通钢筋的10倍以上,可满足设计使用寿命超过120年。


沙钢高强度长寿命耐腐蚀钢筋HRB400M的成功问世,实现了耐腐蚀钢筋材料设计、耐腐蚀性能评估与应用技术开发的一体化自主探究,打破了国外耐腐蚀钢筋研发运用的技术壁垒,保障了我国耐腐蚀钢筋自主创新研发能力,填补了该类产品在国内市场的空白。经权威机构认定,该项技术处属国际原创,处于世界领先水平。在此基础上,沙钢主导制定了耐腐蚀领域国家标准《GB/T34206-2017》。


项目实施期间还形成专利20余项、论文40多篇,其中国际专利1项,已获韩国、欧洲授权。

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工程实装,沙钢耐腐蚀钢筋获得认可

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HRB400M的表现并没有让人失望。青连铁路建设指挥部工程管理部出具的应用证明中表示,“大桥服役环境复杂,已有设计经验多采用泰国钢筋或不锈钢筋进行耐腐蚀设计,但这种方法成本高、操作复杂,而且赛程蚀效果不理想。江苏沙钢集团和东南大学课题组通过大数量的试验研究和数据总结,成功生产出耐腐蚀刚强度热轧带肋钢筋,并在本项目上得到大规模应用。经现场检测,热轧钢筋屈服强度大于500MPa,抗拉强度大于700MPa,断后延伸率大于18%,耐腐蚀性能较普通钢筋提高10倍以上,完全满足耐久性设计要求,其成果对于促进钢筋腐蚀防治与混凝土耐久性提升技术的科技进步有重大意义。”


京津冀城际铁路同样选择了沙钢HRB400M。该项目中的石衡沧港成绩铁路部分路段桥梁桥墩基础位于严重腐蚀环境,桩基钢筋必须采用耐腐蚀钢筋。总设计部门试用110吨沙钢高强度长寿命耐腐蚀钢筋HRB400M,经检测,钢筋性能完全满足工程设计要求,随即决定该项目所有位于严重腐蚀环境的桥梁桥墩全部采用沙钢的耐腐蚀钢筋,目前已完成连续供货800余吨,总需求量约7000吨左右。


做精做强,实现耐腐蚀技术持续领跑


接力奔跑,仍需加劲冲刺。对沙钢来说,高强度长寿命耐腐蚀钢筋HRB400M并不是在耐腐蚀技术领域的终点,而是新的起点。


“我们将会在更广范的范围内推广沙钢高强度长寿命耐腐蚀钢筋,并且做好技术跟踪和服务,通过搜集用户反馈信息和相关检测数据,促进新的研发项目开展,寻求新的技术突破。”沙钢国际贸易有限公司相关负责人表示。

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耐腐蚀技术领域的研究,也促进了沙钢耐候钢技术的成熟与进步。沙钢耐候结构钢钢板成功应用于埃及苏伊士运河EL-Ferdan双翼平旋铁路大桥,成为沙钢做精做强钢铁的主业的有力支撑。


沙钢集团党委书记、董事长沈彬表示,沙钢将坚守“钢铁报国”初心,不断加大耐腐蚀技术的科技创新力度,提升中国耐腐蚀产品的国际影响力,为建设海洋强国、实现中华民族伟大复兴中国梦做出新的更大贡献。

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